Biomecánica, en ciencia, el estudio de los sistemas biológicos, particularmente su estructura y función, utilizando métodos derivados de la mecánica, que se ocupa de los efectos que las fuerzas tienen en el movimiento de los cuerpos. Las ideas e investigaciones relacionadas con la biomecánica se remontan al menos al Renacimiento, cuando el fisiólogo y físico italiano Giovanni Alfonso Borelli describió por primera vez la base de la dinámica muscular y esquelética. La investigación en biomecánica se hizo más conocida en el siglo XX.
La biomecánica contemporánea es un campo multidisciplinar que combina la experiencia física y de ingeniería con el conocimiento de las ciencias biológicas y médicas. Existen múltiples áreas de especialidad en biomecánica, como la biomecánica cardiovascular, la biomecánica celular, la biomecánica del movimiento humano (en particular, la biomecánica ortopédica), la biomecánica ocupacional y la biomecánica deportiva. Por ejemplo, la biomecánica deportiva se ocupa de la mejora del rendimiento y la prevención de lesiones en atletas. En biomecánica ocupacional, el análisis biomecánico se utiliza para comprender y optimizar la interacción mecánica de los trabajadores con el medio ambiente.
La investigación biomecánica ha impulsado una amplia gama de avances, muchos de los cuales afectan la vida humana diaria. El desarrollo de la biomecánica del trabajo, por ejemplo, se centró en aumentar la eficiencia de los trabajadores sin sacrificar la seguridad laboral. El resultado fue el diseño de nuevas herramientas, muebles y otros elementos de un entorno de trabajo que minimizan la carga sobre el cuerpo del trabajador. Otro desarrollo fue la biomecánica clínica, que emplea hechos mecánicos, metodologías y matemáticas para interpretar y analizar la anatomía y fisiología humanas típicas y atípicas.
Durante la Primera Guerra Mundial y la Segunda Guerra Mundial, hubo un enfoque significativo en el desarrollo de prótesis para veteranos amputados, lo que llevó a un gran progreso en biomecánica y medicina de rehabilitación. El trabajo en esa área se centró en aumentar la eficiencia mecánica de los implantes ortopédicos, como los utilizados para reemplazos de cadera o rodilla. Un enfoque basado en la investigación biomecánica también ayudó a contribuir a mejorar los dispositivos para caminar diseñados para personas con amputación de la parte inferior de la pierna y niños con parálisis cerebral. El desarrollo de una nueva clase de pies protésicos que almacenan y devuelven energía mecánica durante la marcha permitió una reducción del gasto metabólico en los amputados e hizo posible que las personas con amputación participaran en actividades deportivas. El diseño biomecánico de dispositivos de asistencia, como sillas de ruedas, y la optimización de elementos ambientales, como escaleras, permitieron a las personas con discapacidad mejorar su movilidad.
Las aplicaciones de la biomecánica son de gran alcance. Algunos ejemplos incluyen el uso de análisis biomecánicos en el diseño de prótesis artificiales implantables, como corazones artificiales y vasos sanguíneos de pequeño diámetro; en la ingeniería de tejidos vivos, como válvulas cardíacas y discos intervertebrales; y en la prevención de lesiones relacionadas con accidentes de vehículos, incluidas colisiones a baja velocidad que involucran lesiones menores de tejidos blandos y colisiones a alta velocidad que involucran lesiones graves y fatales.